气体焊接及火焰切割

概述
在气体焊接及火焰切割技术中，燃气与氧气或空气在吹管内混合，所生成的火焰之温度足以使有关的表面熔合，或于切割时足以使有关金属产生熔化的氧化物。供气系统故障或使用过程产生的灼热熔渣，皆可引致火警及爆炸等危险情况，此外，过程产生的有毒烟雾及辐射亦可危害健康。

本文旨在列举有关以氧气- 乙炔(简称氧炔，俗称风煤)火焰进行气体焊接及火焰切割的安全工作方法，亦适用于使用其它燃气如丙烷(一般称为石油气或「LPG」)及氢气等火焰的焊接或切割工作，为工业经营的东主、经理、安全人员和主管等提供一般性的指引，保障工人以免在气体焊接及火焰切割工作时遇上危险，及减低由火警和爆炸引致的伤亡和损失。
 
火警及爆炸危险
气体焊接及火焰切割引致的火警及爆炸危险，主要是由于供气系统故障、或是由于所用火焰或灼热熔渣的高温所引致，此等危险包括：

ü  易燃气体或氧气泄漏引致火警和爆炸。这些气体可从供气系统的接合处、气喉的接驳位或配件等位置的缝隙漏出；

ü  因下列事件引致供气系统内着火和爆炸：

• 点火前气喉内的空气未能完全排放、或燃气回流入氧气喉或氧气回流至燃气喉，以致吹管回火；

• 吹管回火、或乙炔气瓶过热，以致乙炔在缺氧或缺空气的情况下分解或被引爆；

• 高压氧气(在无燃气的情况下)促进某些物料燃烧，如油脂、润滑油、有机物、铝金属及其合金、以及用于阀门垫和密封圈的弹胶物等物料；

ü  供气系统压力过高引致爆炸；

ü  吹管的火焰、灼热的工件表面、或过程产生的熔渣燃着工地附近的易燃或可燃物料而引致火警。
 
对健康的危害 
气体焊接及火焰切割对健康的危害，主要是由过程产生的辐射和有毒烟雾或气体等所致，此等危害包括：

¨ 眼部损伤

ü  由熔化的金属散发的红外线辐射引起热内障，导致视觉模糊不清；

ü  由过程散发的紫外线辐射引起弧眼，导致眼痛并流泪水；

ü  其它损伤，如由外物(熔渣及切割的火花等)引致角膜溃疡及结膜炎等；

¨ 过度暴露于辐射致皮肤受到刺激及发红；

¨ 吸入以下在过程中产生的烟雾或气体

ü  新生金属氧化物的烟雾，引致金属热病；

ü  有毒的金属烟雾如铅、镉、铍等；

ü  有毒气体如氧化氮和氟化物等，引致支气管及肺部受刺激；

¨ 被吹管的火焰、灼热的熔渣或工件表面灼伤；

¨ 因体力处理气瓶或大型工件引致身体损伤。
 
供气系统及有关安全装置
气体焊接及火焰切割所用的每一种气体(燃气或氧气)一般都是由一个气瓶供应，其它方法可能是由多个气瓶以集管联接的装置或大量供气装置供气；燃气与氧气皆分别经由软喉连接至吹管，以适当的比例混合并燃烧，形成供焊接或切割所需的火焰。

燃气和氧气供应的气瓶和软喉应使用适当的颜色，以资识别；为减低供气系统内发生火警及爆炸的危险，所需的安全装置包括：

ü  压力调节器和压力仪表，以便调节及监察气体供应的压力；

ü  止回阀，设于吹管每个气体的入口，防止氧气回流至燃气供应、或燃气至氧气供应；

ü  防止回火安全掣，附有压力或温度断流阀，防止回火由吹管和气喉蔓延至气瓶内。

使用氧炔火焰作气体焊接及火焰切割的设备

 
气瓶的安全存放与处理
燃气和氧气一般以高压贮存于气瓶内，燃气如乙炔、氢气和丙烷等皆为易燃气体，兼且乙炔本身并不稳定，能在缺氧或缺空气的情况下剧烈地分解，因此，存放及处理气瓶的安全方法应包括以下各点：

ü  接收气瓶时，确保该气瓶是用适当的颜色、附有正确的标签、及并无漏气迹象。

ü  将气瓶存放于阴凉和通风的地方，远离任何热源或火种；使用中的气瓶亦应与进行焊接及切割的位置保持一定的距离。

ü  无论在贮存或使用期间，须将气瓶竖立安放，并稳固地固定于坚稳的支撑物上。

ü  在切实可行范围内，把贮存气瓶的数量减至最低，并符合相关法律的要求。

ü  小心处理气瓶，切勿抛掷或猛力加以碰撞。

ü  若发现气瓶受到损坏，立即通知供货商。移动气瓶时，应使用特为此而设计的有轮手推车，并把气瓶稳固地系于手推车上，以防止气阀受到损坏及减低受伤的危险。
 
保障健康与通风设备
 
进行气体焊接及火焰切割时，采用适当的个人防护设施和安全工作程序，能减低由辐射和体力处理操作所导致的灼伤及其它损伤等危险，至于减低由过程发出的危险烟雾或气体而危害健康方面，则应首先采用合适的工程控制措施通风设备。
 

通风设备为清除过程中发出的危险烟雾和气体，及为工人供应新鲜空气，提供一个有效的方法，所需的通风设备应依据工地环境、工作量及过程中发出的危险烟雾或气体等因素来评估，而危险烟雾则包括由铅、镉、铍和锌等金属所衍生的烟雾。

一般的通风设备

当该焊接及切割工作并不经常进行且短暂，同时不会发出有毒烟雾，并在空旷地方或通风良好的厂房内进行，一般的通风设备(以采用机械方法为佳)已足应付所需。

 

局部抽气

若该焊接及切割工作涉及繁重的户内生产，或过程发出有毒烟雾或气体，则须采用局部抽气的通风设备，而抽气罩应设于尽可能接近该作业的位置，以便有效地排去有毒烟雾。
 
个人防护用品
眼部防护

以氧炔火焰进行的焊接及切割工作为《工厂安全卫生条例》的指明工序，工厂须为进行该工序及可能受到影响的工人适当地提供以下的眼部防护：

ü  认可护眼用具，如眼罩、面盔、眼镜、面罩等；

ü  认可护盾，如头盔、手提护盾等；或

ü  认可固定护盾，如护屏等。

 

防护衣物

防护衣物的主要作用是保护工人，免受吹管的火焰、灼热的熔渣或工件所灼伤，应依据该焊接及切割工作的工作量、性质及位置而选用适当的防护衣物，包括面罩、围裙、手套、安全鞋、鞋罩等。

 

呼吸器

为使工人避免吸入有毒烟雾，呼吸器能提供额外的保护，但采用呼吸器只可作为辅助而并非替代有效的通风系统。在密闭空间进行焊接及切割工作时，除设有有效的通风系统外，亦应为工人提供供气式呼吸器。
 
一般安全工作方法
以下的工作方法，为订立一套适用于气体焊接及火焰切割工作的安全作业程序，提供一般性的指引：

 

作业前的准备

 

ü  评估有关作业的危险情况，以便选用适当的工程控制措施及个人防护设备，特别注意个别工序的情况，如处理大型工件、高空作业、密闭空间内作业等。

ü  订立安全作业程序。

ü  为工人提供指导及培训。

ü  确保工作的地方洁净，并已采取适当的防火措施。

ü  进行设备的用前检查。

 

作业期间

 

ü  配戴个人防护设备及依循安全作业程序行事。

ü  小心处理已点着的吹管，不得把它悬挂于气瓶上，甚或短暂地无人看管下摆放。

 

作业后

 

ü  熄灭吹管的火焰。

ü  关闭燃气及氧气等气瓶的阀门。

ü  确保熔渣、火花及工件经已完全冷却，方可离开工作地点。

 

在密闭空间内作业

 

在密闭空间内进行气体焊接及火焰切割工作，应采取特别的预防措施，以保障工人的安全与健康。在该等地方内，积聚泄漏气体的可能性大为增加，同时切割所生烟雾的危害性亦较显著。

ü  采用工作许可证制度，并遵从在密闭空间内工作的安全要求。

ü  提供新鲜空气通风及抽除烟雾的系统，并为任何在密闭空间内工作的工人提供供气式呼吸器。

ü  可行情况下，不得把气瓶放进密闭空间；假若有此需要，则应把放进密闭空间的气瓶数量减至最低，并于停工时搬离该地。
 
设备的检查与保养
设备的用前检查

 

每次开展焊接或切割作业前，必须检查各设备和安全装置经已安装正确并已处于良好的运作状态。设备的用前检查包括：

ü  确保各气瓶已装有正确类型的压力调节器，并已正确地接驳至吹管；

ü  检查气喉是否有缺陷或损坏情况，如破口、裂缝及磨损等，若有需要，应由合资格人士更换或修补；

ü  用肥皂液检查所有气道接驳位是否有漏气迹象；

ü  确保气喉摆放的方法不会使气喉严重屈曲，或被其它重型设备辗过，以避免气流被堵塞或气喉受到损坏。

 

设备的一般检验及保养

 

除用前检查外，应定期检验所有设备是否有缺陷或运作不正常的情况，检验的频率视乎该设备的使用量及在何种情况下使用，如工作环境的侵蚀性质等。应即停用任何有缺陷或受到损坏的设备，并由合资格人士修理(如适用的话)。设备的定期检验应包括检查以下的缺陷：

 

ü  压力调节器内部漏气；

ü  压力仪表运作不正常；

ü  燃烧产物在防止回火安全掣内积聚，形成气流减慢；

ü  止回阀运作不正常，以致不能制止气体逆流；

ü  吹管有缺陷，如内部漏气、喷嘴堵塞等。
 
紧急程序
应订立紧急程序，以便工人面对危险时能有所依循。该程序应包括有关指引，向工人解释何时及如何停止工作并转移到安全的地方，甚至撤离工作场地。以下列举的是在气体焊接及火焰切割工作时可能遇到的一些紧急情况，及其应变行动：

 

¨ 若在吹管发生持续的回火，则

ü  首先关闭吹管的氧气阀，接着为燃气阀，再后关掉各气瓶的阀门；

ü  调查起因并纠正错误；

ü  待吹管完全冷却后，方可重新点火。

¨ 若回火蔓延至气喉和供气设备，或气喉起火或爆炸，或于压力调节器接驳处起火，则

ü  关闭气瓶的阀门，隔离燃气及氧气供应，但只能在安全情况下进行此步骤；

ü  可尝试用灭火器具将火控制，但只能在无构成身体损伤的情况下试图灭火；

ü  启动火警警号及向消防处求救。

¨ 若火警涉及乙炔气瓶，则应交由消防处的消防员处理。但在情况许可下，可适当地采取以下的初步措施：

ü  用水喷洒气瓶以便使其冷却，但只能在安全情况下进行此步骤；

ü  关闭气瓶阀门将火控制，但只能在安全情况下进行此步骤；

ü  启动火警警号或利用其它方法，疏散建筑物内的人。

 

切勿试图移动曾涉火警或曾受邻近火警的热力所影响的乙炔气瓶，就算气瓶看似经已冷却，移动该气瓶亦可能引起爆炸！
 
指导及培训
所有涉及气体焊接及火焰切割作业的人士，应在有关该项工作的安全与健康方面，无论正常作业过程或危急时的应变，皆曾受全面的指导及培训，其内容应适当地包括：

¨ 气体焊接及火焰切割工作的危险；

¨ 如何选用和操作有关的设备；

¨ 安全装置的作用及其局限；

¨ 如何选用和操作有关的通风系统和个人防护设备及其局限；

¨ 安全作业程序；

¨ 紧急程序；

¨ 与个别工序有关的其它方面，如

ü  大型工件的体力处理操作；

ü  在高空或密闭空间工作的安全作业程序。
 
危险行为
在业内，曾经发生多宗严重事故，皆由不正确使用氧气、气体分瓶和将气瓶加热等危险行为所引致。

 

不正确使用氧气

 

氧气接触可燃物料时可发生爆炸，切勿把氧气作以下的用途：

ü  提供高压的气流或作为压缩空气的代用气体，如清除管道的堵塞、推动气动工具等；

ü  喷吹衣物、设备或工作范围作除尘之用；

ü  替代空气作为密闭空间的通风；

ü  使工作范围或空间的空气清新。

 

气体分瓶

 

将一个气瓶接驳到其它装有气体的气瓶或气体供应，以便把气体注入该气瓶内(又称气体分瓶)，是极为危险的行为，遇有以下情况可发生爆炸：

ü  气喉管道或其接驳位或所涉及的气瓶不能抵受分瓶时的高压；

ü  分瓶涉及把不兼容的物质混合，如把氧气注入乙炔气瓶等。